CN108613319A - 一种排风控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种排风控制系统，涉及实验设备领域，以解决能源浪费的问题。其中，所述排风控制系统，包括排风装置和送风装置；其中，所述排风装置包括若干排风柜，所述排风柜包括排风管道、排风风阀和排风控制器，所述排风风阀安装在所述排风管道上，所述排风控制器安装在所述排风风阀上，所述排风控制器与所述排风风阀连接；所述送风装置包括送风管道、送风风阀和送风控制器，所述送风风阀安装在所述送风管道上，所述送风控制器安装在所述送风风阀上，所述送风控制器与所述送风风阀连接；若干个所述排风控制器均与所述送风控制器连接。本发明实施例所提供的排风控制系统应用于实验室。

Description

一种排风控制系统

技术领域

本发明涉及实验设备领域，特别是涉及一种排风控制系统。

背景技术

在一些化学和医学实验室中，通常设有通风柜，通风柜可将实验过程中产生的污染气体等及时处理并排出，以保证实验人员以及实验室的环境的安全性。

通风柜的工作原理为：将实验过程中产生的污染气体等，在排风的作用下排至通风柜内。因此，由于通风柜的排风作用，在实验室内的密闭空间会形成负压，从而不利于污染气体等的排出。为了解决该问题，可采取往实验室内补风的措施来调节实验室内的气压。

但现在所采取的补风措施和通风柜的排风工作为两个独立的工作模式，因此在补风时，就会导致补风量多余，补风时所产生的能耗也相应增加，从而造成能源浪费。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题是提供一种排风控制系统，以解决能源浪费的问题。

为了解决上述问题，本发明公开了一种排风控制系统，包括排风装置和送风装置；其中，所述排风装置包括若干排风柜，所述排风柜包括排风管道、排风风阀和排风控制器，所述排风风阀安装在所述排风管道上，所述排风控制器安装在所述排风风阀上，所述排风控制器与所述排风风阀连接；所述送风装置包括送风管道、送风风阀和送风控制器，所述送风风阀安装在所述送风管道上，所述送风控制器安装在所述送风风阀上，所述送风控制器与所述送风风阀连接；若干个所述排风控制器均与所述送风控制器连接；所述排风控制器用于获取当前面风速和当前排风量，并根据目标面风速或目标排风量，控制所述排风风阀的打开角度，同时将获取的当前排风量传送至所述送风控制器；所述送风控制器用于读取所述当前排风量，并计算所述排风装置的排风总量，同时获取当前送风量，根据所述当前送风量和所述排风总量，控制所述送风风阀的打开角度。

与现有技术相比，本发明实施例包括以下优点：

在本发明实施例中的排风控制系统中，包括排风装置和送风装置。其中，排风装置包括若干排风柜，排风柜包括排风管道、排风风阀和排风控制器，对于每个排风柜，排风控制器可获取对应排风柜的当前面风速，并对比提前输入的目标面风速，对排风风阀的打开角度的大小进行调整，使排风柜保持在目标面风速，或者由当前面风速可得到对应的当前排风量，并对比提前输入的目标排风量，对排风风阀的打开角度的大小进行调整，使排风柜保持在目标排风量，同时，排风控制器还可将获取的当前排风量实时传送至送风控制器，从而当排风装置中的多个排风柜同时工作时，多个排风柜的当前排风量都会传送至送风控制器；送风控制器读取排风控制器传送的排风量，并进行汇总计算，最终得到排风装置的排风总量，在送风装置送风时，送风控制器将获取的当前送风量和排风总量进行比较，根据比较的结果对送风风阀的打开角度的大小进行调整，以使排风总量与送风量达到动态平衡，避免造成多余的能源浪费。由此可见，本发明实施例的排风控制系统实现了排风装置和送风装置之间的联动，有效控制室内的压差，避免造成能源浪费。

附图说明

图1是本发明实施例的排风控制系统的结构框图；

图2是本发明实施例的排风柜的第一结构框图；

图3是本发明实施例的排风控制系统的工作原理图；

图4是本发明实施例的排风柜的第二结构框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1，本发明实施例提供了一种排风控制系统，包括排风装置100和送风装置200；其中，排风装置100包括若干排风柜10，排风柜10包括排风管道11、排风风阀12和排风控制器13，排风风阀12安装在排风管道11上，排风控制器13安装在排风风阀12上，排风控制器13与排风风阀12连接；送风装置200包括送风管道21、送风风阀22和送风控制器23，送风风阀22安装在所述送风管道21上，送风控制器23安装在送风风阀22上，送风控制器23与送风风阀22连接；若干个排风控制器13均与送风控制器23连接；排风控制器13用于获取当前面风速和当前排风量，并根据目标面风速或目标排风量，控制排风风阀12的打开角度，同时将获取的当前排风量传送至送风控制器23；送风控制器23用于读取当前排风量，并计算排风装置100的排风总量，同时获取当前送风量，根据当前送风量和排风总量，控制送风风阀22的打开角度。

在本实施例的排风控制系统中，包括排风装置100和送风装置200两大部分。

在排风装置100中，包括若干个排风柜10，若干个排风柜10依次标有不同的编号，在排风装置100的工作中，可选择开启排风柜10的数量，而对于每个处于工作状态中的排风柜10，对应的排风控制器13可获取对应排风柜10的当前面风速，根据获取的当前面风速可对排风管道11上的排风风阀12的打开角度进行调整，以控制当前面风速保持目标值；或者，由当前面风速可计算得到当前排风量，根据当前排风量可对排风管道11上的排风风阀12的打开角度进行调整，以控制当前排风量保持目标值；而排风控制器13会将得到的当前排风量实时传送至送风控制器23。

送风装置200的送风控制器23可实时读取排风控制器13传送的当前排风量，从而送风控制器23可将多个排风柜10的当前排风量进行汇总计算，以得到排风装置100的排风总量。送风装置200在送风时，送风控制器23可实时获取当前送风量，并将当前送风量和排风总量进行比对，根据比对的结果适度调整送风管道21上的送风风阀22，以使当前送风量和排风总量达到动态平衡。

由此可见，可实施例中的排风装置100的排风控制器13和送风装置200的送风控制器23之间连接，实现了排风装置100和送风装置200之间的联动，从而排风量和送风量之间可达到动态平衡，在保证人员安全的前提下，有效控制室内的压差，而且不会造成多余的能源浪费。

需要说明的是，使送风量和排风总量达到动态平衡，需保证排风柜10内为负压，以利于室内污染气体等的排出。

示例性地，本实施例中的控制器可为单片机芯片，控制器之间可通过485总线实现联动。

同时，由上述内容可以看出，本实施例中的排风装置100可控制当前排风量保持在目标排风量，或者控制当前面风速保持在目标面风速，避免了因排风量太大，造成能源浪费，从而进一步解决了能源浪费的问题。除此之外，面风速保持在一个恒定的值，还可避免面风速太大或者太小造成气体流出。

需要说明的是，排风柜10还包括柜体，柜体与排风管道11连通，排风风阀12可位于柜体与排风管道11的连接处。特别地，在图1中，以排风风阀12与排风管道11的连接关系，来表示排风风阀12安装在排风管道11上，但在实际应用中，可灵活设计排风风阀12的安装位置，如排风风阀12还可安装在柜体上，等等。

参加图2，优选地，排风装置100可包括三种工作模式，自动模式、最小模式和最大模式，对应地，排风控制器13包括自动模式控制单元131、最小模式控制单元132和最大模式控制单元133，自动模式控制单元131、最小模式控制单元132和最大模式控制单元133均与排风风阀12连接。

参见图3，在自动模式中，自动模式控制单元131用于根据当前面风速和目标面风速，控制排风风阀12的打开角度。

在自动模式中，以目标面风速为参考值，控制当前面风速保持在目标面风速。若当前面风速大于目标面风速，则控制排风风阀12的打开角度减小，可将排风风阀12关小；若当前面风速小于目标面风速，则控制排风风阀12的打开角度增大，可将排风风阀12开大；若当前面风速等于目标面风速，即当前面风速满足目标面风速的要求，则控制排风风阀12的打开角度保持，可停止对排风风阀12的调整。自动模式可大大减少人员的需求，在降低能耗的同时，减少劳动力成本的投入。

这里的目标面风速为实验室人员提前输入的面风速，根据国家对排风柜10的面风速0.4m/s～0.6m/s的标准要求，可将目标面风速设置为0.5m/s。

参见图3，在最小模式中，最小模式控制单元132用于根据当前排风量和目标排风量，控制排风风阀12的打开角度。

在最小模式中，以目标排风量为参考值，控制当前排放量保持在目标排风量。若当前排风量大于目标排风量，则控制排风风阀12的打开角度减小，可将排风风阀12关小；若当前排风量小于目标排风量，则控制排风风阀12的打开角度增大，可将排风风阀12开大；若当前排风量等于目标排风量，即当前排风量满足目标排风量，则控制排风风阀12的打开角度保持，可停止对排风风阀12的调整。在实验室没有人员时，可将排风模式设定在最小模式，以保证适当的空气流通，确保实验室的环境安全。

其中，在最小模式中，目标排风量与排风柜10的柜门面积有关，因此，需要首先获取排风柜10的门高来计算出柜门面积，再根据柜门面积得到目标排风量，从而合理控制排风风阀12的打开角度。

参见图2，优选地，排风柜10还包括门高传感器14，门高传感器14与最小模式控制单元132连接。门高传感器14用于监控排风柜10的门高，最小模式控制单元132获取门高后可设定目标排风量。

参见图3，在最大模式中，最大模式控制单元133，用于控制排风风阀的打开角度保持在最大值。

在最大模式中，控制当前排放量保持最大，直接控制排风风阀12的打开角度保持在最大值，可将排风风阀12开到最大。当实验室内产生的气体较多时，可将排风模式设定在最大模式，以保证污染气体等的快速排出，确保人员安全。

参见图4，进一步地，排风柜10还包括面风速传感器15，面风速传感器15与排风控制器13连接。

面风速传感器15用于实时采集当前面风速，排风控制器13用于实时获取当前面风速，并将当前面风速与目标面风速进行对比，若当前面风速大于目标面风速，则关小排风风阀12；若当前面风速小于目标面风速，则开大排风风阀12；若当前面风速等于目标面风速，则停止改变排风风阀12。排风控制器13还用于由获取的当前面风速计算当前排风量等。

优选地，面风速传感器15可采用热式质量检测流量的原理采集当前面风速。

进一步地，排风柜10还包括人体传感器16，排风控制器13包括目标面风速自动调整单元134，人体传感器16与目标面风速自动调整单元134连接；其中，人体传感器16用于监测是否有人体接近；目标面风速自动调整单元134用于在有人体接近时，自动调整目标面风速。

参见图3，例如，在自动模式下，当实验室人员在排风柜10柜前操作时，人在移动中会气流影响，从而因气流影响会对面风速造成干扰，导致面风速传感器15采集到的面风速与实际面风速有误差，因此当前面风速已经不能满足要求了，很可能会造成污染气体等流出的现象，而本实施例中在排风柜10上设置了人体传感器16，人体传感器16用于监测排风柜10是否有人体接近，当人体传感器16监测到有人体接近时，排风控制器13中的目标面风速自动调整单元134就会在原来输入的目标面风速的基础上自动调整，以消除人体干扰因素。因人体遮挡时，通常会导致采集到的当前面风速偏低，因此，此处的自动调整为增加调整。

其中，目标面风速自动调整单元134为排风控制器13中的一部分，可以是电路，或者芯片等，人体传感器16通过与目标面风速自动调整单元134的连接，实现与目标面风速自动调整单元134的关联，进一步实现与排风控制器13相关联，从而人体传感器16可与排风装置100的自动模式相关联。

优选地，目标面风速自动调整单元134的调整值为+0.2m/s。

基于人体对当前面风速造成的干扰程度，可将目标面风速增加0.2m/s。

在更多的优选方案中，还可设置目标面风速自动调整单元134的调整值为其它值，具体地可依据实际情况而定。

参加图4，优选地，排风柜10还包括温湿度传感器17，排风控制器13包括报警单元135，温湿度传感器17与报警单元135连接。

为了提高安全性，在排风柜10还包括温湿度传感器17，温湿度传感器17用于实时监测排风柜10内的当前温湿度；报警单元135用于获取当前温湿度，并比对当前温湿度和温湿度阈值，在当前温湿度大于温湿度阈值时，发出报警提示，从而提供一种安全监控措施。其中，温湿度阈值为排风柜10在安全情况下的最高温湿度。

如排风柜10内的温湿度偏高，报警单元135可发出报警提示，从而提高了实验室的安全性，保证人员安全；同时也不需要人员随时监测，实现自动报警，确保了无人值守的高效工作。

进一步地，排风柜10还包括触摸显示屏，触摸显示屏分别与排风控制器13和送风控制器23连接。

触摸显示屏包括操作面板，用于实验室人员输入操作控制。如：在操作面板上设有排风控制器13的开关键和送风控制器23的开关键，实验室人员可在操作面板上控制两个控制器设备开启，以进一步完成排风和送风的联动工作。

触摸显示屏还包括显示面板，用于显示排风柜10的工作参数等。如：温湿度传感器17实时监测到的温湿度值可显示在触摸显示屏上，实验室人员可直观地看到排风柜10内的温湿度。

进一步地，触摸显示屏上包括送风模式选择键和排风模式选择键。

参见图3，实验室人员可在触摸显示屏上进行模式选择。当实验室人员选择排风模式时，可输入排风设置参数，如排风柜编号、目标面风速和柜门宽度等参数，启动排风模式开始，排风装置100开始排出实验室内的污染气体等。排风模式启动后，默认为自动模式，还可根据实际情况选择最小模式和最大模式。

当实验室人员选择送风模式时，可输入送风设置参数，如排风柜数量、送风口面积等参数，启动送风模式开始，送风装置200开始往实验室内送入风量，在送风装置200工作中，基于读取的排风总量，与当前送风量进行比对，若当前送风量大于排风总量，则控制送风风阀22的打开角度减小，可关小送风风阀；若当前送风量小于排风总量，则控制送风风阀22的打开角度增大，可开大送风风阀，从而使得排风总量和当前送风量达到动态平衡，利于实验室内污染气体等的排出。

优选地，触摸显示屏可选用3.5寸触摸显示屏。

需要说明的是，排风显示区域和送风显示区域可分别显示在不同的显示界面，当选择排风模式时，触摸显示屏对应的显示界面为排风显示屏，当选择送风模式时，触摸显示屏对应的显示界面为送风显示屏。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种排风控制系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种排风控制系统，其特征在于，包括排风装置和送风装置；其中，

所述排风装置包括若干排风柜，所述排风柜包括排风管道、排风风阀和排风控制器，所述排风风阀安装在所述排风管道上，所述排风控制器安装在所述排风风阀上，所述排风控制器与所述排风风阀连接；

所述送风装置包括送风管道、送风风阀和送风控制器，所述送风风阀安装在所述送风管道上，所述送风控制器安装在所述送风风阀上，所述送风控制器与所述送风风阀连接；

若干个所述排风控制器均与所述送风控制器连接；

所述排风控制器用于获取当前面风速和当前排风量，并根据目标面风速或目标排风量，控制所述排风风阀的打开角度，同时将获取的当前排风量传送至所述送风控制器；

所述送风控制器用于读取所述当前排风量，并计算所述排风装置的排风总量，同时获取当前送风量，根据所述当前送风量和所述排风总量，控制所述送风风阀的打开角度。

2.根据权利要求1所述的排风控制系统，其特征在于，所述排风控制器包括：

自动模式控制单元，用于根据所述当前面风速和所述目标面风速，控制所述排风风阀的打开角度；

最小模式控制单元，用于根据所述当前排风量和所述目标排风量，控制所述排风风阀的打开角度；

最大模式控制单元，用于控制所述排风风阀的打开角度保持在最大值。

3.根据权利要求2所述的排风控制系统，其特征在于，所述排风柜还包括门高传感器，所述门高传感器与所述最小模式控制单元连接。

4.根据权利要求1所述的排风控制系统，其特征在于，所述排风柜还包括面风速传感器，所述面风速传感器与所述排风控制器连接。

5.根据权利要求1所述的排风控制系统，其特征在于，所述排风柜还包括人体传感器，所述排风控制器包括目标面风速自动调整单元，所述人体传感器与所述目标面风速自动调整单元连接；其中，

所述人体传感器用于监测是否有人体接近；

所述目标面风速自动调整单元用于在有人体接近时，自动调整所述目标面风速。

6.根据权利要求5所述的排风控制系统，其特征在于，所述目标面风速自动调整单元的调整值为+0.2m/s。

7.根据权利要求1所述的排风控制系统，其特征在于，所述排风柜还包括温湿度传感器，所述排风控制器包括报警单元，所述温湿度传感器与所述报警单元连接。

8.根据权利要求1～7任一项所述的排风控制系统，其特征在于，所述排风柜还包括触摸显示屏，所述触摸显示屏分别与所述排风控制器和所述送风控制器连接。

9.根据权利要求8所述的排风控制系统，所述触摸显示屏上包括送风模式选择键和排风模式选择键。